Линия электропередачи — различия между версиями
Windsl (обсуждение | вклад) м (→Общие положения) |
WindBot (обсуждение | вклад) м (clean up, replaced: → [[Электрическая сеть|, энергосистем → [[энергосистем (6)) |
||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
| − | '''Линией электропередачи''' (ЛЭП) переменного или постоянного тока называется элемент [[ | + | '''Линией электропередачи''' (ЛЭП) переменного или постоянного тока называется элемент [[Электрическая сеть|электрической сети]] [[Энергосистема|энергосистемы]], предназначенный для передачи электрической энергии на расстояние<ref name="Venikov">Веников В. А., Худяков В. В., Анисимова Н. Д. Передача энергии переменным и постоянным током высокого напряжения. М.: Высш. школа, 1972. — 368 с.: ил.</ref>. Линии электропередачи характеризуются назначением, протяжённостью и параметрами (род тока и величина напряжения). |
= Общие положения = | = Общие положения = | ||
| Строка 11: | Строка 11: | ||
# Линии электропередачи постоянного тока. | # Линии электропередачи постоянного тока. | ||
| − | Линии электропередач связывающие отдельные | + | Линии электропередач связывающие отдельные [[энергосистем]]ы называются '''межсистемными связями'''. Условно межсистемные связи можно разделить на две категории<ref name="Venikov"/>: |
| − | # Сильные связи — это соединение энергосистем линиями электропередачи, имеющими пропускную способность соизмеримую с мощностью объединяемых энергосистем. | + | # Сильные связи — это соединение [[энергосистем]] линиями электропередачи, имеющими пропускную способность соизмеримую с мощностью объединяемых [[энергосистем]]. |
| − | # Слабые связи — это соединение энергосистем линиями электропередачи, имеющими пропускную способность не выше 10-15 % от мощности наименьшей от объединяемых энергосистем. | + | # Слабые связи — это соединение [[энергосистем]] линиями электропередачи, имеющими пропускную способность не выше 10-15 % от мощности наименьшей от объединяемых [[энергосистем]]. |
| − | В случае объединения [[Энергосистема|энергосистем]] слабыми связями возникают специфические задачи устойчивости режима объединённой | + | В случае объединения [[Энергосистема|энергосистем]] слабыми связями возникают специфические задачи устойчивости режима объединённой [[энергосистем]]ы, вследствие того, что пропускная способность группы линий электропередач ([[Сечение|сечения]]) оказывается соизмеримой с суточным изменением [[Нагрузка|нагрузки]] в нормальных режимах. Это приводит к необходимости регулирования потоков обменной мощности по этим линиям электропередачи. |
'''Пропускная способность линии электропередачи''' — это наибольшая мощность, которую с учётом всех ограничивающих факторов можно передать по линии электропередачи<ref name="Venikov"/>. Ограничивающие факторы для линий электропередач могут быть обусловлены закономерностями непосредственно связанными с физическими свойствами линии, устойчивостью параллельной работы [[генератор]]ов, нагревом отдельных элементов, ограничениями на уровень наибольшего (наименьшего) рабочего напряжения по концам линии. Таким образом пропускная способность будет определяться наименьшим значением из множества максимально возможных мощностей по каждому из ограничивающих факторов. | '''Пропускная способность линии электропередачи''' — это наибольшая мощность, которую с учётом всех ограничивающих факторов можно передать по линии электропередачи<ref name="Venikov"/>. Ограничивающие факторы для линий электропередач могут быть обусловлены закономерностями непосредственно связанными с физическими свойствами линии, устойчивостью параллельной работы [[генератор]]ов, нагревом отдельных элементов, ограничениями на уровень наибольшего (наименьшего) рабочего напряжения по концам линии. Таким образом пропускная способность будет определяться наименьшим значением из множества максимально возможных мощностей по каждому из ограничивающих факторов. | ||
| Строка 21: | Строка 21: | ||
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
| − | |+ Таблица 1 — Пропускная способность линий электропередачи 110—1150 кВ<ref>Справочник по проектированию электрчиеских сетей / под ред. Д. Л. Файбисовича. — 4-е изд., переаб. и доп. — М. </ref> | + | |+ Таблица 1 — Пропускная способность линий электропередачи 110—1150 кВ<ref>Справочник по проектированию электрчиеских сетей / под ред. Д. Л. Файбисовича. — 4-е изд., переаб. и доп. — М.</ref> |
! rowspan="2" | Напряжение, кВ | ! rowspan="2" | Напряжение, кВ | ||
! rowspan="2" | Сечение фазы ВОЛ, мм2 | ! rowspan="2" | Сечение фазы ВОЛ, мм2 | ||
| Строка 85: | Строка 85: | ||
'''Кабельная линия''' — линия для передачи электроэнергии, расположенная в строительных конструкциях и состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами и крепежными деталями. | '''Кабельная линия''' — линия для передачи электроэнергии, расположенная в строительных конструкциях и состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами и крепежными деталями. | ||
| − | В электроэнергетике кабельные линии применяются на классах напряжений от 0,4 кВ до 500 кВ. Кабельные линии прокладываются там, где сооружение воздушных линий нецелесообразно по условиям техники безопасности, архитектурно-планировочным показателям или другим условиям, например при необходимости передаче электроэнергии через большие водные пространства. Наибольшее распространение кабельные линии получили в системах электроснабжения собственных нужд электростанций и подстанций, промышленных предприятий, городов, электрифицированного транспорта<ref>Кудрин Б. И. Электроснабжение промышленных предприятий : учебник для вузов / Б. И. Кудрин. М.: Энергоатомиздат, 1995. 416 с.</ref><ref>Ристхейн Э. М. Электроснабжение промышленных установок : учебник для вузов, / Э. М. Ристхейн. М.: Энергоатомиздат, 1991. 424 с. </ref>. | + | В электроэнергетике кабельные линии применяются на классах напряжений от 0,4 кВ до 500 кВ. Кабельные линии прокладываются там, где сооружение воздушных линий нецелесообразно по условиям техники безопасности, архитектурно-планировочным показателям или другим условиям, например при необходимости передаче электроэнергии через большие водные пространства. Наибольшее распространение кабельные линии получили в системах электроснабжения собственных нужд электростанций и подстанций, промышленных предприятий, городов, электрифицированного транспорта<ref>Кудрин Б. И. Электроснабжение промышленных предприятий : учебник для вузов / Б. И. Кудрин. М.: Энергоатомиздат, 1995. 416 с.</ref><ref>Ристхейн Э. М. Электроснабжение промышленных установок : учебник для вузов, / Э. М. Ристхейн. М.: Энергоатомиздат, 1991. 424 с.</ref>. |
К достоинствам кабельных линий, по сравнению с воздушными, можно отнести их независимость от атмосферных воздействий, возможность прокладки трасс кабельных линий в густонаселенных районах и на территории промышленных предприятий, скрытость и недоступность трасс для посторонних лиц, компактность, а также меньшую вероятность повреждения линий. | К достоинствам кабельных линий, по сравнению с воздушными, можно отнести их независимость от атмосферных воздействий, возможность прокладки трасс кабельных линий в густонаселенных районах и на территории промышленных предприятий, скрытость и недоступность трасс для посторонних лиц, компактность, а также меньшую вероятность повреждения линий. | ||
Версия 18:32, 7 ноября 2018
Линией электропередачи (ЛЭП) переменного или постоянного тока называется элемент электрической сети энергосистемы, предназначенный для передачи электрической энергии на расстояние[1]. Линии электропередачи характеризуются назначением, протяжённостью и параметрами (род тока и величина напряжения).
Общие положения
Все линии электропередачи можно разделить на две больших группы:
- Воздушные линии электропередачи.
- Кабельные линии электропередачи.
По роду электрического тока:
- Линии электропередачи переменного тока.
- Линии электропередачи постоянного тока.
Линии электропередач связывающие отдельные энергосистемы называются межсистемными связями. Условно межсистемные связи можно разделить на две категории[1]:
- Сильные связи — это соединение энергосистем линиями электропередачи, имеющими пропускную способность соизмеримую с мощностью объединяемых энергосистем.
- Слабые связи — это соединение энергосистем линиями электропередачи, имеющими пропускную способность не выше 10-15 % от мощности наименьшей от объединяемых энергосистем.
В случае объединения энергосистем слабыми связями возникают специфические задачи устойчивости режима объединённой энергосистемы, вследствие того, что пропускная способность группы линий электропередач (сечения) оказывается соизмеримой с суточным изменением нагрузки в нормальных режимах. Это приводит к необходимости регулирования потоков обменной мощности по этим линиям электропередачи.
Пропускная способность линии электропередачи — это наибольшая мощность, которую с учётом всех ограничивающих факторов можно передать по линии электропередачи[1]. Ограничивающие факторы для линий электропередач могут быть обусловлены закономерностями непосредственно связанными с физическими свойствами линии, устойчивостью параллельной работы генераторов, нагревом отдельных элементов, ограничениями на уровень наибольшего (наименьшего) рабочего напряжения по концам линии. Таким образом пропускная способность будет определяться наименьшим значением из множества максимально возможных мощностей по каждому из ограничивающих факторов.
| Напряжение, кВ | Сечение фазы ВОЛ, мм2 | Пропускная способность ВЛ, МВт | Длина линии электропередачи, км | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Натуральная | При плотности тока 0,9 А/мм2 | Предельная (КПД — 0,9) | Средняя между двумя соседними ПС | ||
| 110 | 70-240 | 30 | 11-37 | 80 | 25 |
| 150 | 150—300 | 60 | 31-63 | 250 | 20 |
| 220 | 240—400 | 135 | 74-123 | 400 | 100 |
| 330 | 2х240-2х400 | 360 | 221—368 | 700 | 130 |
| 500 | 3х330-3х500 | 900 | 630—1064 | 1 200 | 280 |
| 750 | 5х300-5х400 | 2 100 | 1500—2000 | 2 200 | 300 |
| 1 150 | 8х300-х500 | 5 200 | 4000-6000 | 3 000 | - |
Кабельные линии
Кабельная линия — линия для передачи электроэнергии, расположенная в строительных конструкциях и состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами и крепежными деталями.
В электроэнергетике кабельные линии применяются на классах напряжений от 0,4 кВ до 500 кВ. Кабельные линии прокладываются там, где сооружение воздушных линий нецелесообразно по условиям техники безопасности, архитектурно-планировочным показателям или другим условиям, например при необходимости передаче электроэнергии через большие водные пространства. Наибольшее распространение кабельные линии получили в системах электроснабжения собственных нужд электростанций и подстанций, промышленных предприятий, городов, электрифицированного транспорта[3][4].
К достоинствам кабельных линий, по сравнению с воздушными, можно отнести их независимость от атмосферных воздействий, возможность прокладки трасс кабельных линий в густонаселенных районах и на территории промышленных предприятий, скрытость и недоступность трасс для посторонних лиц, компактность, а также меньшую вероятность повреждения линий.
Недостатками кабельных линий являются их значительно более высокая стоимость, по сравнению с воздушными линиями, сложность сооружения и эксплуатации.
Силовые кабели изготовляются в заводских условиях и состоят из следующих элементов: токопроводящих жил, изоляции, оболочек и защитных покровов. Помимо этого в конструкции кабеля могут присутствовать экраны, нулевые жилы, жилы защитного заземления и заполнители.
Токопроводящие жилы предназначены для прохождения тока. Силовые кабели могут иметь от одной до четырех медных или алюминиевых жил сечением от 1,5 до 2000 мм2. Жилы сечением до 16 мм2 выполняются однопроволочными, при больших сечениях жилы выполняются многопроволочными, по форме жилы могут быть круглыми или фасонными (секторные, сегментные).
Кабели напряжением до 1 кВ выполняются, как правило, четырехжильными, при напряжениях 6-35 кВ — трехжильными, при напряжениях 110—500 кВ — одножильными. Четырехжильные кабели могут выполняться с жилами одинакового сечения или с одной из жил меньшего, чем остальные, сечения. Эта жила меньшего сечения используется как нулевая или жила заземления.
Изоляция служит для обеспечения необходимой электрической прочности жил кабеля по отношению друг к другу и к заземленной оболочке (земле).
Для силовых кабелей применяется изоляция бумажная пропитанная или пластмассовая. Изоляция, наложенная непосредственно на жилу, называется изоляцией жилы. Изоляция, наложенная поверх всех жил, называется поясной. Бумажная изоляция выполняется в виде нескольких слоев из лент кабельной бумаги, пропитанной специальными составами (канифоль, полиэтиленовый воск, нефтяное масло и церезин).
Кабели с пластмассовой изоляцией имеют изоляцию в виде сплошного слоя из поливинилхлоридного пластиката или композиционного полиэтилена. При этом поясная изоляция может быть выполнена из прессованного пластиката в виде шланга, нескольких слоев пленки или сочетания бумаги и пленки.
Экраны кабелей защищают внешние цепи систем электроснабжения от влияния электромагнитных полей токов, протекающих по кабелю. Для выравнивания электрического поля силовых кабелей высокого напряжения применяются электропроводящие экраны. В качестве экранов используется электропроводящая кабельная бумага, содержащая ацетиленовую сажу или полупроводящая металлизированная бумага, поверх которой наложена алюминиевая фольга. В кабелях с пластмассовой изоляцией экраны выполняются на жилах и поясной изоляции из электропроводящего полиэтилена.
Заполнители предназначены для устранения свободных промежутков между конструктивными элементами кабеля в целях герметизации, придания кабелю необходимой формы и механической устойчивости. Оболочки. Для предотвращения проникновения влаги в изоляцию, защиты от света, различных химических веществ и механических воздействий кабель снабжается защитными оболочками, которые изготовляются из алюминия, свинца, резины и полихлорвинила. Алюминиевые оболочки из-за хороших механических характеристик (прочность, стойкость к вибрациям и т. д.) не требуют бронирования. Высокая электрическая проводимость алюминия обусловливает отсутствие экранов и возможность использования оболочки в качестве нулевой жилы.
Свинцовые оболочки менее прочны по сравнению с алюминиевыми, на них при воздействии вибраций и растягивающих усилий растут кристаллы и образуются трещины. Из-за ползучести свинца на наклонных и вертикальных трассах наблюдаются необратимые процессы растяжения оболочек. Кроме того свинцовые оболочки подвержены воздействию почвенной и электрохимической коррозии. Полиэтиленовые и поливинилхлоридные оболочки более стойки к агрессивным средам по сравнению с алюминиевыми и свинцовыми. Защитные покровы используются для защиты оболочек кабелей от внешних воздействий и в зависимости от конструкции могут состоять из подушки, бронепокрова и наружного покрова. В зависимости от конструкции могут отсутствовать один или два компонента. Подушка накладывается на оболочку и предназначена для предохранения ее от механических повреждений лентами или проволоками брони. Бронепокров предохраняет кабель от внешних механических воздействий и состоит из металлических лент или проволок. Наружный покров предназначен для защиты брони от коррозии и выполняется в виде шланга из пластмассы или волокнистых материалов, пропитанных специальными противогнилостными составами[5].
Литература
- ↑ 1,0 1,1 1,2 Веников В. А., Худяков В. В., Анисимова Н. Д. Передача энергии переменным и постоянным током высокого напряжения. М.: Высш. школа, 1972. — 368 с.: ил.
- ↑ Справочник по проектированию электрчиеских сетей / под ред. Д. Л. Файбисовича. — 4-е изд., переаб. и доп. — М.
- ↑ Кудрин Б. И. Электроснабжение промышленных предприятий : учебник для вузов / Б. И. Кудрин. М.: Энергоатомиздат, 1995. 416 с.
- ↑ Ристхейн Э. М. Электроснабжение промышленных установок : учебник для вузов, / Э. М. Ристхейн. М.: Энергоатомиздат, 1991. 424 с.
- ↑ Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. 7-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 648 с.
